矫形外科微创手术及导航技术研究进展.pdf

高技术通讯 年 月 第 卷 第 期 2005 4 15 4 矫形外科微创手术与导航技术研究进展! ! ! !! !!! 王田苗 胡 磊 王满宜 高书图 王宗仁 （北京航空航天大学机器人所 北京 100083） ! （北京积水潭医院 北京 100035 ） !! （ 洛阳正骨医院 洛阳471002 ） !!! （ 北京友谊医院 北京 100050 ） 摘 要 矫形外科手术导航技术是矫形外科手术微创化的基础技术之一，医生通过手术 导航系统可以进行术前的手术规划和手术方案模拟，还可以进行术中的手术监视和干涉， 从而保证了医生方便、快捷、高效地完成各种复杂手术。本文综述了矫形外科手术特点和 导航技术的必威体育精装版发展，分析了导航系统的功能和系统组成，从医学图像、定位技术、系统配 准的角度介绍了矫形外科导航系统的特点，为我国矫形外科导航手术的发展提供了借鉴 和参考。 关键词 机器人，微创手术，图像导航，虚拟现实 剖信息，因此会受到X 光的辐射伤害。同时，由于 1 矫形外科的发展 手术空间的狭小，也对医生的操作水平提出了很高 随着医学影像技术的发展，各种影像资料被直 的要求。 接用于治疗过程，辅助医生进行疾病的诊断和外科 ［］ 2 矫形外科微创手术中的导航技术 1 手术 。在医学影像下的介入治疗，极大地推动了 矫形外科的微创技术的发展。这些进展不仅改变了 导航技术是矫形外科微创手术发展的技术基础 传统手术方式，重要的是改变了整个矫形外科的面 之一，它改变了许多传统的手术概念。随着科学技 ［，］ 貌和观念2 3 。 术的进步，一些高新技术被用于手术导航中，发展成 微创手术是外科方法学方面的改进与创新，是 了多种导航系统。 当代外科的发展方向，它适应当代社会高效率、快节 ! . 矫形外科导航系统的功能 奏的要求。微创手术的实施使临床医生从上百年传 导航系统的功能可以概括为：用计算机处理过 统手术模式转向现代化高科技手术模式。近年来我 的多模医学图像来拓展手术视觉，扩大医生的手术 国开展了关节镜、椎间盘镜、经皮穿刺椎间盘切除 视野，引进空间位置测量这一高新技术作为手段，在 术、激光减压术、经皮内固定钢板、髓内针、螺纹钉以 手术前帮助医生合理、定量地进行手术规划和手术 及经皮椎体成形术、经动（静）脉导管介入疗法等矫 方案模拟，在手术中对手术的路径和动作进行一定 ［］ 形外科微创手术4 。这些手术是在手术视觉下，由 的干预，达到最佳的手术路径、最小的手术伤害、最 ［］ 医生通过对手术空间的坐标和视觉坐标进行不断地 高的手术精度和手术效率、最好的手术效果5 。 配准，纠正手术动作，在狭小的手术空间里，完成手 ! .! 矫形外科导航系统的组成 术定位